칼코겐 원소

chalcogen element
칼코겐(chalcogen)[1] 산소족(oxygen group, 酸素族) 원소라고도 한다. 주기율표의 16족에 속하는 화학 원소들이다.
칼코겐에는 6개의 원소가 포함되며, 산소(O), 황(S), 셀레늄(Se), 텔루륨(Te), 폴로늄(Po)리버모륨(Lv)가 구성원이다.
이 중 리버모륨은 인공적으로 합성한 방사성 동위원소라서 자연상태에는 없고, 게다가 반감기가 가장 긴 리버모륨-293조차 0.061초라는 짧은 반감기를 가지므로 금방 사라져버려 더욱 더 접촉할 일이 없다. 폴로늄도 방사능 물질이지만 자연상태에 존재하고, 담배에도 극미량 존재한다. 참고로 미칠듯이 내뿜는 방사선 때문에 폴로늄은 매우 위험한 물질이다.
최외각 전자는 6개. 원자가는 산소가 1[2], 2가이나 다른 것은 2, 4, 6가를 모두 취할 수 있다. 하지만 2가의 음이온이 제일 흔하다.
칼코겐 원소 중 산소와 황은 일반적으로 비금속으로 분류되는데, 셀레늄, 텔루륨는 준 금속(metalloid)이다. 셀레늄, 텔루륨는 원소 상태에서 종종 금속으로 분류되기도 한다. 사실 금속/비금속 구분이 애매한 것이라서 딱 정하기가 어렵기도 하고.
칼코겐 원소의 화합물을 칼코게나이드(chalcogenide, 칼코지나이드)라 부른다. 단, 산소 화합물은 워낙 많아서 따로 취급하기에 칼코게나이드라 부르지는 않고, 주로 황, 셀레늄, 텔루르 화합물을 칼코겐 화합물을 칼코게나이드라고 한다 (폴로늄과 리버모륨은 워낙 쓰일 일 없기에 제외). 칼코게나이드의 예인 카드뮴 텔루라이드(cadmium telluride)는 태양광 전지(solar cell)의 재료로 널리 쓰인다. 또한, 유리에 칼코게나이드를 첨가하면 열을 가함에 따라 비정질상태와 결정질상태로 전환되는 특성을 가진다. 이 때문에 칼코게나이드 유리는 PRAM (상변화 메모리) [3]의 제조에 쓰이기도 하고, CD/DVD RW (R 말고)에 쓰이기도 한다.

[1] '구리를 만든다'는 뜻. 정작 구리는 한참이나 왼쪽에 있다.

[2] 플루오린과 화합하여 OF₂가 될 때 한정

[3] Phase-change RAM. 플래시 메모리처럼 비휘발성 메모리. 플래시 메모리보다 더 많이 재기록을 견딜 수 있고, 소자의 구조가 간단하기 때문에 집적화에도 유리한 차세대 메모리.